suPAR Michigan M2C2 Heterogenitetskohortstudie

Michigan Medicine COVID-19-kohorten (M2C2) är den största underkohorten i den internationella studien om inflammation vid COVID-19 (ISIC). M2C2 omfattar konsekutiva, systematiskt inkluderade vuxna (≥18 år) med bekräftad SARS-CoV-2-infektion som specifikt vårdades för COVID-19 på University of Michigan från 1 februari 2020 till 1 juni 2021. Vuxna patienter som vårdades på deltagande amerikanska sjukhus med bekräftad COVID-19-infektion under studieperioden, som hade baslinjesuPAR mätt med suPARnostic TurbiLatex-analys på Roche cobas c501 på plasmaprov insamlade inom 48 timmar efter inläggning. Kohorten återspeglar verklig amerikansk data och inkluderar ras- och etniskt mångfaldiga populationer med typiska amerikanska sjukdomsbörder av fetma, diabetes och kronisk njursjukdom.

STICKPROVSSTORLEKSMOTIVERING – STUDIE 3 (AMERIKANSK HETEROGENITETSSYUDIE) Protokoll: VG-DENO-US-001, Version 1.2 För inkludering i: De Novo eSTAR, Klinisk evidenssektion (Studie 3)

1. MÅL ________________________________________ Målet med denna studie är att validera det förutbestämda, låsta kliniska tröskelvärdet suPAR ≥6 ng/mL för att förutsäga svår andningssvikt (SRF) inom 30 dagar i en amerikansk population med demografi jämförbar med den avsedda användningspopulationen, som efterfrågats av FDA. Stickprovsstorleken bestämdes för att ge tillräcklig precision för de primära diagnostiska prestandamåtten vid detta fasta tröskelvärde.
2. STUDIEDESIGNÖVERVÄGANDEN ________________________________________ Eftersom tröskelvärdet 6 ng/mL är låst och förutbestämt från tidigare studier (Studie 1 och 2), är den primära analysen en 2x2-klassificeringstabell. Ingen tröskeloptimerings- eller modellanpassning utförs. Stickprovsstorleken drivs därför av precisionen (bredden på 95 % konfidensintervall) för sensitivitet, NPV och AUC – inte av hypotesprövningseffekt i traditionell mening.

3. ANTAGANDEN

   ________________________________________ Antaganden härleds från ISIC Michigan Medicine-kohorten (Hayek et al., J Med Virol 2024; PMID 38235904; N=1 962 amerikanska COVID-19-patienter) och från den europeiska SPARCOL-valideringen (Studie 2; Chalkias et al., Eur J Clin Invest 2022; PMID 35435245; N=254): Parameter Källa Använt värde

   ________________________________________ SRF-händelsefrekvens ISIC Michigan 15 % (~14,8 %) 30-dagars dödlighet ISIC Michigan 10 % Andel med suPAR <6 ng/mL ISIC Michigan ~45 % Andel svarta ISIC Michigan ~21 % Andel hispanics ISIC Michigan ~5 % Förväntad sensitivitet (≥6 ng/mL) SPARCOL (Studie 2) 90 % (konservativ) Förväntad NPV (≥6 ng/mL) SPARCOL (Studie 2) 96 % (konservativ) Förväntad AUC SPARCOL (Studie 2) 0,70 (konservativ) Konservativa uppskattningar (lägre än observerade i SPARCOL) används genomgående för att säkerställa att studien är tillräckligt stor även om den amerikanska prestandan är något lägre än den europeiska prestandan.

4. ACCEPTERINGSGRITERIER

Följande förutbestämda accepteringskriterier definierar framgångsrik validering av suPAR ≥6 ng/mL i den amerikanska populationen: 1. Nedre gränsen för 95 % KI för sensitivitet överstiger 80 % 2. Nedre gränsen för 95 % KI för NPV överstiger 90 % 3. 95 % KI för AUC exkluderar 0,50 4. STICKPROVSSTORLEKSBERÄKNINGAR

5.1 Primärt slutpunkt: Sensitivitet för SRF inom 30 dagar

Vid N=500 med en SRF-frekvens på 15 % förväntas cirka 74 SRF-händelser. Med normalapproximation till Clopper-Pearsons exakta metod:

Om sann sensitivitet = 90 %:

Nedre 95 % KI = 0,90 - 1,96 * sqrt(0,90 * 0,10 / 74) = 0,832

Om sann sensitivitet = 88 % (värsta-fall-antagande):

Nedre 95 % KI = 0,88 - 1,96 * sqrt(0,88 * 0,12 / 74) = 0,806 Båda överstiger 80 % accepteringströskeln. N=500 ger ett sensitivitets-95 % KI-halvbredd på cirka ±5,4 %, vilket är acceptabelt för en valideringsstudie av ett fast tröskelvärde.

Som referens är det minsta N för att uppfylla detta kriterium (antagande sann sensitivitet = 90 %) cirka 237 patienter (35 SRF-händelser). N=500 ger en betydande marginal över detta minimum.

5.2 Primärt slutpunkt: NPV Vid N=500 med ~45 % av patienterna som har suPAR <6 ng/mL bidrar cirka 225 patienter till NPV-uppskattningen.

Om sann NPV = 96 %:

Nedre 95 % KI = 0,96 - 1,96 * sqrt(0,96 * 0,04 / 225) = 0,934

Om sann NPV = 95 %:

Nedre 95 % KI = 0,95 - 1,96 * sqrt(0,95 * 0,05 / 225) = 0,922 Båda överstiger 90 % accepteringströskeln med betydande marginal. 95 % KI-halvbredden för NPV är cirka ±2,5 %.

5.3 Primärt slutpunkt: AUC Med Hanley-McNeil-metoden med N=500 (74 SRF-händelser, 426 icke-händelser):

Om sann AUC = 0,70:

SE(AUC) = 0,038 Nedre 95 % KI = 0,70 - 1,96 * 0,038 = 0,625

Om sann AUC = 0,72 (matchar SPARCOL):

SE(AUC) = 0,036 Nedre 95 % KI = 0,72 - 1,96 * 0,036 = 0,649 Båda exkluderar 0,50 med bred marginal. AUC-95 % KI-halvbredden är cirka 0,04.

5.4 Sekundärt slutpunkt: 30-dagars dödlighet

Vid N=500 med en dödlighetsfrekvens på 10 % förväntas cirka 50 dödsfall. Detta är tillräckligt för:

• Beskrivande 2x2-tabell vid suPAR ≥6 ng/mL - Kaplan-Meier-analys med log-rank-test
• Univariat oddsförhållande med 95 % KI Det är inte tillräckligt för fullständigt justerad multivariabel regression, vilket erkänns som en begränsning (se avsnitt 7).

5.5 Logistisk regression: Händelser-per-variabel Med ~74 SRF-händelser och sparsamma modeller begränsade till ≤4 kovariater är händelser-per-variabel-förhållandet (EPV) cirka 74/4 = 18,5, vilket överstiger det rekommenderade minimum på 10 (Peduzzi et al., J Clin Epidemiol 1996) och närmar sig det mer konservativa tröskelvärdet 20.

6. RAS/ETNICITET UNDERGRUPPS TILLRÄCKLIGHET

________________________________________

Baserat på ISIC Michigan-kohortens demografi:

Ras/Etnicitet Förväntat N Förväntade SRF-händelser

________________________________________ Vita ~325 ~48 Svarta ~104 ~15 Hispanics ~25 ~4 Asiatiska ~15 ~2 Övriga ~31 ~5

Vid N=500:

• Vita undergruppen (~325 patienter, ~48 SRF-händelser) är adekvat kraftfull för en fristående 2x2-analys med sensitivitets-KI som uppfyller 80 % nedre gränskriteriet.
• Svarta undergruppen (~104 patienter, ~15 SRF-händelser) är tillräcklig för beskrivande rapportering av sensitivitet, specificitet, PPV och NPV med 95 % KI, och för ett ras x suPAR-interaktionstest (notera att tidigare ISIC-data visade ingen signifikant interaktion, p=0,81).
• Hispanics och asiatiska undergrupper är för små för fristående kraftfulla analyser men kommer rapporteras beskrivande och inkluderas i den övergripande analysen. Deras inkludering visar att studiepopulationen återspeglar amerikansk demografisk mångfald.

Denna undergruppstillräcklighet är en nyckelfördel med N=500 jämfört med ett mindre stickprov. Vid N=300 skulle endast ~62 svarta patienter (~9 SRF-händelser) vara tillgängliga, vilket ger betydligt mindre precisa ras-specifika uppskattningar.

7. UPPGIVNA BEGRÄNSNINGAR

• N=500 stöder inte fullständigt justerad multivariabel logistisk regression med >4 kovariater (EPV <10). Detta är acceptabelt eftersom den primära analysen (2x2-klassificering vid ett förutbestämt tröskelvärde) inte kräver multivariabel justering.
• Hispanics och asiatiska undergrupper är för små för fristående kraftfulla analyser. Dessa undergrupper rapporteras beskrivande.

• Formell icke-underlägsenhetsprövning av sensitivitet (USA vs. SPARCOL) skulle kräva ett större stickprov. Jämförelsen utförs beskrivande, med accepteringskriteriet applicerat på de amerikanska datan oberoende (nedre 95 % KI > 80 %).

  8. SLUTSATS

En stickprovsstorlek på N=500 från Michigan Medicine-kohorten ger:

• Tillräcklig precision för alla tre primära accepteringskriterier (sensitivitet nedre KI > 80 %, NPV nedre KI > 90 %, AUC exkluderar 0,50), med betydande marginal även under konservativa antaganden
• Tillräckliga händelser (~74 SRF, ~50 dödsfall) för primära och sekundära slutpunktsanalyser
• Den största svarta patientundergruppen (~104) som är uppnåelig inom de tillgängliga kohortbegränsningarna, vilket möjliggör meningsfull beskrivande rapportering av ras-specifik diagnostisk prestanda
• EPV ≥18 för sparsam logistisk regression (≤4 kovariater)
• Vi har tidigare övervägt att mäta 1200 prover, men efter en avvägning mellan statistisk rigor och praktisk genomförbarhet (analyskostnad, dataextraheringsinsats) omräknade vi det nödvändiga antalet till N=500 vilket enligt effektberäkningen är en lämplig stickprovsstorlek för denna valideringsstudie.

REFERENSER

1. Hayek SS, Vasbinder A, Engoren M, et al. J Med Virol. 2024; 96(1):e29389. PMID: 38235904.
2. Chalkias A, Skoulakis A, Papagiannakis N, et al. Eur J Clin Invest. 2022;52(7):e13794. PMID: 35435245.
3. Altintas I, Eugen-Olsen J, Seppala S, et al. Biomark Insights. 2021;16. PMID: 34421295.
4. Peduzzi P, Concato J, Kemper E, et al. J Clin Epidemiol. 1996; 49(12):1373-1379.
5. FDA Q-Sub Q240207/A001 Möteminuter, 15 april 2024.
6. Hanley JA, McNeil BJ. Radiology. 1982;143(1):29-36.